自举电路/RC缓冲电路

原创 已于 2023-11-17 10:34:46 修改 · 908 阅读 · 10 ·
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#嵌入式硬件 #信号处理

于 2023-10-30 19:45:33 首次发布
博客主要围绕嵌入式硬件相关的电路展开。介绍了自举电路参数选择，如供电越大Rdson越小，D3用快恢复或超快恢复二极管，自举电容不用电解电容，C31须大于10倍C28；还提及使用Rboot的原因及RC缓冲电路的使用。
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自举电路设计指南
12-05
对于三相逆变电路的驱动， 对于三相逆变电路的驱动， 对于三相逆变电路的驱动， 对于三相逆变电路的驱动， 对于三相逆变电路的驱动， 对于三相逆变电路的驱动， 通常需要四路相互隔离的 通常需要四路相互隔离的 通常需要四路相互隔离的 通常需要四路相互隔离的 通常需要四路相互隔离的 通常需要四路相互隔离的 通常需要四路相互隔离的 控制 电源 (三路用于 P侧驱动，一 侧驱动，一 侧驱动，一 侧驱动，一 路用于 N侧驱动 侧驱动 )。通过 自举电路 自举电路 实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一实现浮动控制电源可以将隔离的数量从四路 减少到一(N侧控制电源 侧控制电源 侧控制电源 )。 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 自举电路由一个二极管，容和限流阻组成。如图 1-1所示，其使用 所示，其使用 所示，其使用 自举电容作为 自举电容作为 自举电容作为 自举电容作为 驱动 P侧 IGBTIGBTIGBTIGBT和 MOSFETMOSFETMOSFET MOSFET 的控制电源。 控制电源。 控制电源。 自举电容提供 自举电容提供 自举电容提供 P侧器件开通 侧器件开通 时栅极充电 栅极充电 栅极充电 所需电荷 所需电荷 ，并提供 ，并提供 ，并提供 P侧驱动 侧驱动 IC 中逻辑电 逻辑电 路消耗的 消耗的 电流。如图 电流。如图 电流。如图 1-2所示 ，由于 ，由于 采用 自举 电容代替 电容代替 隔离 电源，它的供能力是受到限制。 电源，它的供能力是受到限制。 电源，它的供能力是受到限制。 电源，它的供能力是受到限制。 电源，它的供能力是受到限制。 电源，它的供能力是受到限制。 电源，它的供能力是受到限制。 电源，它的供能力是受到限制。 所以这个利用自举 所以这个利用自举 所以这个利用自举 所以这个利用自举 电路实现的 电路实现的 浮动电源 浮动电源 只适用于像 适用于像 适用于像 DIPIPMDIPIPMDIPIPMDIPIPMDIPIPMDIPIPM这样对电源流要求较小的器件 样对电源流要求较小的器件 样对电源流要求较小的器件 样对电源流要求较小的器件 样对电源流要求较小的器件 样对电源流要求较小的器件 样对电源流要求较小的器件 。 逆变过 程中当输出端 程中当输出端 程中当输出端 (U/V/W)(U/V/W)(U/V/W)(U/V/W)(U/V/W)(U/V/W) 电位会 电位会 拉低到 拉低到 GNDGNDGND附近 时，N侧 15V15V 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 的控制电源会通过限流阻和自举二极管 对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量对自举电容充。但由于开关序列， 量限流电阻等制 限流电阻等制 限流电阻等制 使自举电容 自举电容 自举电容 可能 不能完全充电。 不能完全充电。 不能完全充电。 不能完全充电。 充电 不完全 不完全 将 导致的自举电容欠压，进而使 导致的自举电容欠压，进而使 导致的自举电容欠压，进而使 导致的自举电容欠压，进而使 导致的自举电容欠压，进而使 导致的自举电容欠压，进而使 模块工作 模块工作 模块工作 进入欠压保护 进入欠压保护 进入欠压保护 进入欠压保护 状态。 状态。 由于驱动电压降低， 由于驱动电压降低， 由于驱动电压降低， 由于驱动电压降低， 由于驱动电压降低， P侧器件的功率损耗将增加直至进 侧器件的功率损耗将增加直至进 侧器件的功率损耗将增加直至进 侧器件的功率损耗将增加直至进 侧器件的功率损耗将增加直至进 侧器件的功率损耗将增加直至进 侧器件的功率损耗将增加直至进 侧器件的功率损耗将增加直至进 入欠压保护而停止开关。 入欠压保护而停止开关。 入欠压保护而停止开关。 入欠压保护而停止开关。 入欠压保护而停止开关。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。 所以在自举电路设计时应该做充分的考虑和评估。
升压电路的原理-原文地址：http://www.52solution.com/basic/1218
husion01的专栏
04-27 3561
自举电路也叫升压电路，利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件，使电容放电电压和电源电压叠加，从而使电压升高．有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。 升压电路原理 举个简单的例子：有一个12V的电路，电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压，这个电压怎么弄出来？就是用自举。通常用一个电容和一个二极管，电容存储电压，二极管防止电流倒灌，频率较高的时候，自举电路的电压就是电路输入的电压加上电容上
脉冲电源的直流斩波板设计总结（RC缓冲电路，输出电容选值）
qq_32419593的博客
04-26 2236
总结一下过去电加工所的直流斩波板问题。
模拟技术中的开关电源中RC缓冲电路的设计
11-06
摘要：开关电源中缓冲电路性能的好坏直接影响到系统的品质。文中给出了一种结构简单、安装方便的RC缓冲电路的设计方法，该方法不仅能降低开关管的关断损耗，而且还能降低变压器的漏感和尖峰电压。 　　0 引言 　　在带变压器的开关电源拓扑中，开关管关断时，电压和电流的重叠引起的损耗是开关电源损耗的主要部分，同时，由于电路中存在杂散电感和杂散电容，在功率开关管关断时，电路中也会出现过电压并且产生振荡。如果尖峰电压过高，就会损坏开关管。同时，振荡的存在也会使输出纹波增大。为了降低关断损耗和尖峰电压，需要在开关管两端并联缓冲电路以改善电路的性能。 　　缓冲电路的主要作用有：一是减少导通或关断损耗；二是降
AN486-自举电路设计.pdf
04-20
AN486-自举电路设计.pdf
开关电源中RC缓冲电路的设计
01-20
文中给出了一种结构简单、安装方便的RC缓冲电路的设计方法，该方法不仅能降低开关管的关断损耗，而且还能降低变压器的漏感和尖峰电压。 　0 引言 　在带变压器的开关电源拓扑中，开关管关断时，电压和电流的重叠...
集成电路中的用于功率开关的电阻-电容（RC）缓冲电路设计
10-19
总的来说，RC缓冲电路在功率开关设计中扮演着关键角色，它通过抑制电压尖峰和振铃，改善了功率转换器的性能，降低了EMI，同时也提高了功率开关的寿命和可靠性。正确设计和优化RC缓冲器对于确保集成电路在实际应用中...
RC缓冲电路的优化设计.pdf
10-15
RC缓启动电路 设计一个系统时 , 由于电路中杂散电感和杂散电 容的存在 ,在功率开关管关断时电路中会出现过电压 并且产生振荡 ,如果尖峰电压过高 , 就会损坏开关管 , 同时振荡的存在也会使输出纹波增大 。 图 1为半桥结 构带感性负载的 I G B T 在没有缓存电路时的关断波 形 。 这样的波形给电路的输出带来了较大的纹波 。 为 了消除振荡减小纹波 , 需要在开关管两端并联缓存电 路以改善电路的性能
栅极驱动 IC 自举电路的设计与应用指南
shiwei0813的博客
12-26 3384
本文讲述了一种运用功率型MOSFET和IGBT设计高性能自举式栅极驱动电路的系统方法，适用于高频率，大功率及高效率的开关应用场合。不同经验的电力电子工程师们都能从中获益。在大多数开关应用中，开关功耗主要取决于开关速度。因此，对于绝大部分本文阐述的大功率开关应用，开关特性是非常重要的。自举式电源是一种使用最为广泛的，给高压栅极驱动集成电路 (IC) 的高端栅极驱动电路供电的方法。这种自举式电源技术具有简单，且低成本的优点。
使用RC缓冲抑制电路消除振铃信号
荷兰风车
07-10 3459
添加RC缓冲电路（上图红色线框住区域）可有效抑制振铃现象，但会增加开关切换损耗，降低效率。RC缓冲电路应当放置在紧靠开关节点和功率地处。在使用外部MOSFET开关的Buck转换器中，RC缓冲电路应当直接跨过下桥MOSFET的漏极和源极放置。RC缓冲电路的串联电容需要足够大，以便让抑制电阻能在电路谐振期间表现出稳定的谐振抑制效果。如果这个电容的值太大，它在每个开关周期中的充电放电过程就会造成过大的功率消耗。所以的取值通常取电路寄生电容值的3~4倍比较好。
高压栅极驱动器自举电路设计
11-01
本文讲述了运用于功率型MOSFET和IGBT设计高性能自举式栅极驱动电路的方法
缓冲放大器的电路原理图
08-20
一种采用晶体管射极输出器的缓冲放大器，可用于需要输入阻抗高的信号放大器电路设计。
DC-DC开关电源学习（三）---RC缓冲抑制电路消除振铃信号、缓冲电路RC值的确定、Buck转换器PCB布局设计要点、电容选型
m0_74041486的博客
02-03 1万+
学习记录DC-DC开关电源：RC缓冲抑制电路消除振铃信号、缓冲电路RC值的确定、Buck转换器PCB布局设计要点、电容选型
自举电路的设计原理以及注意事项
m0_58832575的博客
04-16 1万+
自举电路
自举电路的学习（二）——设计选型
wuqi5753的博客
01-15 6680
​ 自举电路电路图 初始化充电： 系统上电时自举电容电压为0V，或者当自举电容电压可能会降至欠压点以下时，需要对自举电容进行充电。一般情况下，可以通过开通所有N侧IGBT实现自举电容充电。 自举电容充电有两种方式，一种是通过单个长脉冲实现，另一种是通过多个短脉冲实现。 单个脉冲充电时的波形 ...
缓冲电路应用
u010783226的专栏
12-24 1284
电阻是耗散功率的电阻，在单个开关周期中，有两次电流流向电阻。也有人把这个称为RCD钳位，被叫做RCD钳位是因为RCD缓冲器会钳制电压尖峰，但不会改变尖峰或者振铃频率。缓冲电路设计通常都比较复杂，设计一个好的缓冲电路需要对电路有很深入的了解，这篇文章就来详细介绍一下。，一般都来说比较复杂，价格也比较高，但是对于高效应用的话，这是首选。在之前的设计中，在开关MOSFET和二极管上使用RC缓冲器解决了EMI的几个问题。，对于电源效率要求比较高的话，这就一个很大的缺点，但是容易设计。DC-DC同步整流器。
硬件 缓冲电路
weixin_44441263的博客
09-08 220
自举电路工作原理分析
东来东往
10-23 1万+
OTL功率放大器中要设自举电路,图18-9所示是自举电路。电路中的C1, R1和R2构成自举电路。C1为自举电容，R1O 隔离电阻，R2将自举电压加到 VT2基极。 　　　　 向左转|向右转     VT1集电极信号为正半周期间VT2导通、放大，当输入VT2基极的信号比较大 时，VT2基极信号电压大，由于VT2发射极电压跟随基极电压，
自举电路原理分析
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让你爱上电路设计
10-07 1万+
自举电路原理分析
RC缓冲电路是什么
最新发布
09-11
<think> 我们正在讨论开关电源中的振铃现象抑制，用户现在询问RC缓冲电路的定义。之前的讨论中已经提到过RC缓冲电路，现在需要给出更详细的定义和解释。 根据引用[2]的内容，电感储能突变会导致高压，因此需要避免电流突变，而RC缓冲电路正是用来吸收这种能量突变，抑制电压过冲和振铃。 同时，用户引用的资料[1]是关于带隙基准的，与当前问题无关，因此可以忽略。 因此，我们只需要关注开关电源中RC缓冲电路的定义。 </think> ### RC缓冲电路的定义 RC缓冲电路是一种用于抑制开关电路中**电压过冲**和**振铃现象**的无源网络，由电阻($R_s$)和电容($C_s$)并联组成，直接连接在开关节点与地之间。其核心功能是通过**可控的能量吸收机制**抑制因寄生参数($L_{loop}$/$C_{oss}$)谐振导致的瞬态振荡[^2]。 电路结构： ```text 开关节点(SW) → Rs → ┬ → 地 Cs ``` #### 工作原理 1. **储能阶段**： 当开关管关断瞬间，寄生电感$L_{loop}$的电流突变（$di/dt$极大），存储的磁能$E_L = \frac{1}{2}L_{loop}I^2$需瞬时释放[^2]。此时电容$C_s$通过$R_s$吸收部分能量，减缓电压上升速率： $$ V_c(t) = V_{DD}(1-e^{-t/(R_sC_s)}) $$ 2. **阻尼作用**： 电阻$R_s$消耗谐振能量，提供临界阻尼条件： $$ R_s \approx \sqrt{\frac{L_{loop}}{C_s}} $$ 使LC谐振回路$Q$值降低，抑制振荡幅度。 3. **电压钳位**： 电容$C_s$通过分流作用限制开关节点电压峰值： $$ V_{peak} \leq V_{DD} + I_0 \sqrt{\frac{L_{loop}}{C_s}} $$ 其中$I_0$为关断前电流。 #### 典型应用场景 - MOSFET/IGBT开关管关断时的电压尖峰抑制 - 反激变换器原边开关节点振铃消除 - 同步整流Buck电路中体二极管反向恢复引发的振荡 - 任何存在$di/dt$突变导致的高频谐振场景 > ⚠️ **关键特征**：通过牺牲部分效率（损耗$P_{loss} = \frac{1}{2}C_s V_{sw}^2 f_{sw}$）换取电压波形稳定性的被动保护电路。 --- ### 相关问题 1. RC缓冲电路中$R_s$和$C_s$参数如何协同设计以实现最优阻尼？ 2. 与RL缓冲电路相比，RC缓冲电路在哪些场景下更具优势？ 3. 如何量化评估RC缓冲电路引入的功率损耗对系统效率的影响？ 4. 在高压大电流应用中，RC缓冲电路设计需要特别注意哪些可靠性问题？
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